فهرست مطالب

  • سال بیستم شماره 2 (تابستان 1389)
  • تاریخ انتشار: 1389/10/11
  • تعداد عناوین: 14
|
  • صفر معروفی، حسین طبری، حمید زارع ابیانه، محمدرضا شریفی صفحه 1
    در حوضه های کوهستانی، برآورد آب معادل برف گامی مهم در امر مدیریت منابع آب است. هدف از این تحقیق، بررسی کارایی روش وزنی در برآورد توزیع مکانی آب معادل برف با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) بود. بدین منظور ابتدا با استفاده از مقادیر مشاهده ای ضخامت و چگالی برف، آب معادل آن محاسبه گردید. سپس با تعیین پارامترهای اقلیمی و فیزیوگرافی موثر، روش وزنی جهت برآورد توزیع مکانی آب معادل برف بکار برده شد. به منظور ارزیابی روش وزنی، توزیع مکانی آب معادل برف برآورد شده با روش مذکور، با نتایج حاصله از تکنیک های درون یابی مقایسه گردید. نقشه وزنی آب معادل برف نشان داد که مناطق دارای عمق آب معادل برف زیاد و خیلی زیاد غالبا در ارتفاعات بالا، شیب های ملایم و نواحی دارای شاخص بادپناهی زیاد یافت می شوند. بطور کلی، نتایج این تحقیق حاکی از آن است که روش وزنی قادر به برآورد قابل اطمینانی از توزیع مکانی آب معادل برف می باشد.
    کلیدواژگان: آب معادل برف، تکنیک های درون یابی، حوضه کارون، روش وزنی، سامانه اطلاعات جغرافیایی
  • شهرام شاه محمدی کلالق، امیرحسین ناظمی صفحه 17
    استفاده از مدل های ریاضی به عنوان ابزاری کارآمد در مطالعات و مدیریت انتقال جرم در محیط های متخلخل رایج می باشد. مدل حاضر با بهره گیری از رابطه ی حاکم بر انتقال دو بعدی جرم در محیط متخلخل، تاثیر جذب یونی را بر انتقال و توزیع دوبعدی جرم در یک محیط متخلخل اشباع و نیمه نامتناهی بیان می کند. این مدل با دو نوع شرط مرزی نوع اول (شرط دیریکله) و نوع سوم (شرط کوشی) بصورت تحلیلی حل شده است. درانتقال جرم به صورت انتشار، شرط مرزی نوع سوم غلظت جرم را در مرز یا سطح خاک بیشتر از شرط مرزی نوع اول نشان می دهد و در انتقال جرم به صورت انتقال توده ای – پخش، منحنی های توزیع غلظت جرم حاصل از شرایط مرزی نوع اول و نوع سوم به دلیل غالب بودن انتقال توده ای تقریبا یکسان می باشد. تاثیر جذب یونی بر روی ذرات جامد محیط به وسیلهءعامل تاخیر در مدل ارزیابی شده است. عامل تاخیر بزرگتر از واحد، باعث تاخیر در انتقال، توزیع و پخش جرم در محیط متخلخل می شود. تاثیر جذب یونی بر توزیع غلظت جرم مستقل از نوع شرط مرزی و وابسته به حالت های انتقال و پخش جرم در محیط متخلخل می باشد به طوری که میزان این تاثیر در انتقال جرم بصورت انتقال توده ای – پخش در مقایسه با حالت انتشار به مراتب بیشتر می باشد.
    کلیدواژگان: انتقال توده ای، پخش، جذب یونی، شرط دیریکله، شرط کوشی، عامل تاخیر، محیط متخلخل
  • سیروس منصوری فر، سید علی محمد مدرس ثانوی*، خسرو محمدی صفحه 29

    برای بررسی تاثیر تنش کم آبی و نیتروژن بر عملکرد دانه و متابولیت های سازگاری دو رقم ذرت هیبرید میان رس، آزمایشی در دو مکان (دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس و دانشکده کشاورزی دانشگاه رازی کرمانشاه) به طور همزمان به اجرا در آمد. آزمایش به صورت اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار انجام گردید. تنش کم آبی در چهار سطح شامل تنش در مرحله رویشی، مرحله زایشی و مراحل رویشی - زایشی به همراه تیمار شاهد (بدون تنش) در کرت های اصلی قرار گرفت. کرت های فرعی ترکیبی از عامل کود نیتروژن در دو سطح شامل 100 و 200 کیلوگرم نیتروژن در هکتار به همراه فاکتور رقم شامل دو رقم میان رس هیبرید ذرتS.C 647 و T.C 647 بود. نتایج نشان داد که سطوح مختلف تیمار تنش کم آبی، نیتروژن و رقم تاثیر معنی داری بر عملکرد دانه داشت. تنش کم آبی و نیتروژن در مرحله رویشی، بر پروتئین های محلول در برگ تاثیر معنی داری داشت. تنش کم آبی منجر به کاهش میزان پروتئین در مقایسه با تیمار شاهد گردید. مقدار پروتئین در تیمار نیتروژن کامل نیز بیشتر از تیمار کمبود نیتروژن بود. کمبود رطوبت منجر به افزایش معنی دار پرولین برگ ها در پایان هر دوره از تنش گردید. مقدار نیتروژن نیز رابطه مستقیم با افزایش، غلظت پرولین داشت. تنش کم آبی منجر به کاهش معنی دار کلروفیل در ارقام مورد آزمایش گردید. در پایان مرحله رشد زایشی کمبود رطوبت بر مقدار کل اسیدهای آمینه آزاد در برگ تاثیر معنی دار داشت.

    کلیدواژگان: تنش کم آبی، ذرت، متابولیت های سازگاری، نیتروژن
  • سودابه گلستانی کرمانی، سید حسن طباطبایی، محمد شایان نژاد صفحه 47
    راندمان سیستم های آبیاری سطحی در ایران بسیار پائین است. در صورتی که بتوان پارامترهای مهم و موثر در طراحی آبیاری سطحی، از قبیل فرصت نفوذ و زمان پیشروی را در ازای یک دبی مشخص به خوبی برآورد کرد، می توان راندمان کاربرد این سیستم را به مقدار قابل توجهی افزایش داد. مدل بیلان حجمی یکی از مدل های ساده و رایج در طراحی و ارزیابی آبیاری جویچه ای می با شد. با توجه به فرضیاتی که در مدل بیلان حجمی اعمال می شود دقت این مدل در پیش بینی نتایج، کمتر از هیدرولیکی است. هدف از انجام این تحقیق اصلاح مدل بیلان حجمی و تعیین میزان دقت آن در آبیاری جویچه ای می باشد. مدل فوق از ترکیب مدل بیلان حجمی و عبارت مومنتم مدل اینرسی صفر استخراج شده است که برای آبیاری نواری استفاده می-شود. برای سنجش دقت این مدل در آبیاری جویچه ای، از پنج دسته اطلاعات مربوط به مزارع با بافت خاک و مشخصات مختلف استفاده شد. این اطلاعات شامل ضرایب هندسی و هیدرولیکی جویچه، زمان پیشروی، دبی ورودی و خروجی جویچه، ضریب زبری مانینگ، شیب و ضرایب معادله نفوذ کوستیاکف در هر جویچه می-باشد. ارزیابی مدل مذکور با استفاده از آماره جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) انجام شد. بر اساس نتایج، اصلاح مدل بیلان حجمی باعث افزایش دقت تخمین مسافت پیشروی به میزان 15 تا 40 درصد، نسبت به مدل بیلان حجمی متداول گردید.
    کلیدواژگان: آبیاری جویچه ای، ذخیره سطحی، مدل بیلان حجمی اصلاح شده
  • پیمان ورجاوند، داود فرسادی زاده، پیام خسروی نیا، زهرا رفیعی صفحه 59
    سرریز استوانه ای یکی از انواع سرریزهای لبه پهن بوده، که بدلیل الگوی جریان پایدار و سهولت عبور اجسام معلق دارای کاربرد گسترده ای می باشد. در تحقیق حاضر وضعیت جریان بر روی پنج مدل فیزیکی سرریز استوانه ای مورد آزمون قرار گرفت و تاثیر پارامترهای قطر سرریز، بار هیدرولیکی در بالادست و فشار منفی روی سطح سرریز بر روی مشخصه های جریان بررسی شد. همچنین جریان بر روی سرریز استوانه ای با استفاده از مدل Fluent و کاربرد مدل آشفتگی شبیه سازی و نتایج آن با مدل فیزیکی مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که ضریب دبی با افزایش بار کل آب در بالادست و افزایش فشار منفی بر روی سطح سرریز، افزایش می یابد. همچنین میانگین خطای نسبی مدل Fluent در شبیه سازی عمق آب بالادست سرریز 914/0 درصد، عمق آب بر روی سرریز 39/1 درصد و ضریب دبی جریان 172/4 درصد بدست آمد. تطابق خوبی بین مدل Fluent و مدل فیزیکی در بررسی مشخصه های هیدرولیکی جریان در سرریزهای استوانه ای حاصل شد.
    کلیدواژگان: سرریز استوانه ای، ضریب دبی، فلوئنت، مدل آشفتگی، مدل حجم سیال
  • محمد مهدی معیری، محمدرضا نیک پور، علی حسین زاده دلیر، داود فرسادی زاده صفحه 71
    ارائه راهکاری مناسب جهت برآورد دقیق بار معلق رودخانه ها در پروژه های آبی، مهندسی رودخانه و آبیاری کاربردهای فراوانی دارد. به دلیل تاثیر پارامترهای مختلف بر انتقال رسوبات در رودخانه ها، تعیین معادلات حاکم بر آن مشکل بوده و مدل های ریاضی نیز در این راستا از دقت کافی برخوردار نیستند. امروزه استفاده از سیستم های هوش مصنوعی به عنوان راهکاری جدید در تحلیل مسائل آبی، گسترش یافته است. در تحقیق حاضر منطق فازی-عصبی و شبکه های عصبی، برای تعیین میزان رسوبات معلق رودخانه آجی چای به کار برده شد و با استفاده از داده های دبی، رسوب و اشل، مدل های مذکور و منحنی سنجه رسوب تهیه گردید. همچنین دوره های آماری به سه فصل تر، خشک و ذوب برف تقسیم شده و کلیه مدلها برای این سه دوره مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که منطق فازی-عصبی در مقایسه با شبکه های عصبی و منحنی سنجه از دقت بیشتری در برآورد رسوبات معلق رودخانه برخوردار است.
    کلیدواژگان: رسوبات معلق، رودخانه آجی چای، شبکه های عصبی مصنوعی، منحنی سنجه رسوب، منطق فازی، عص
  • اکرم عباسپور، داود فرسادی زاده، علی حسین زاده دلیر، علی اشرف صدرالدینی صفحه 83
    پرش هیدرولیکی برای استهلاک انرژی در پایین دست سازه های هیدرولیکی از جمله سرریزها، تندآب ها و دریچه ها مورد استفاده قرار می گیرد. بررسی محققین نشان می دهد که بستر موج دار در کاهش عمق ثانویه و طول پرش هیدرولیکی موثر می باشد. پرش هیدرولیکی بر روی بستر موج دار متلاطم بوده و با اختلاط آب و هوا همراه می باشد. در این تحقیق پرش هیدرولیکی بر روی بستر موج دار با استفاده از مدل های آشفتگی ε-k استاندارد و ε-k RNG و بکارگیری نرم افزار دینامیک محاسباتی FLUENT به صورت دو بعدی شبیه سازی شد و سطح آزاد جریان با روش جزء حجم سیال VOF تعیین گردید. نتایج نشان داد که مدل های آشفتگی k-ε و روش جزء حجم سیال VOF برای پیش بینی پروفیل سطح آب در پرش هیدرولیکی بر روی بستر موج دار مناسب بوده و خطای نسبی متوسط مقادیر سطح آب بدست آمده از مدل های عددی و اندازه گیری شده 2 تا 7 درصد است. بررسی تشابه پروفیل های سرعت در فواصل مختلف پرش هیدرولیکی نشان داد توزیع سرعت در آزمون های مختلف یکسان بوده و نتایج بدست آمده از مدل های عددی و داده های تجربی اید و راجاراتنام تطابق خوبی دارند. همچنین تاثیر بستر موج دار بر روی خصوصیات پرش هیدرولیکی در اعداد فرود مختلف با محاسبه موقعیت سطح آب، پروفیل سرعت و تنش برشی بستر در این مدل مورد بررسی قرار گرفت.
    کلیدواژگان: بستر موج دار، پرش هیدرولیکی، جزء حجم سیال، مدل های آشفتگی ε، k، معادله ناویر- استوکس
  • محمدتقی اعلمی، حجت حسین زاده صفحه 97
    لزوم پیش بینی بده رود خانه در کارهای عمرانی، برنامه ریزی برای استفاده بهینه از مخازن سدها، سامان دهی رودخانه و هشدار سیل، کاملا احساس می شود. در این راستا مسئله بارش- رواناب بیشترین توجه مدل ساز های شبکه های عصبی مصنوعی را به خود معطوف کرده است. در این تحقیق از شبکه های عصبی چند لایهMLP برای پیش بینی بارش- رواناب حوضه آبریز برف گیر لیقوان چای واقع در استان آذربایجان شرقی استفاده شده است. اطلاعات این حوضه شامل داده های بارش، دما و رواناب روزانه می باشد. در مراحل مختلف تحقیق اثرات هر یک از این عوامل (در قالب ترکیبات مختلف) در کارایی شبکه، مورد بررسی قرار گرفته است. همراهی سه عامل بارش در روز جاری و روز های قبل، دما در روز جاری و روز های قبل و رواناب در روز های قبل در ماتریس ورودی بهترین نتایج را برای شبکه عصبی در پی داشته است. از آنجایی که حوضه آبریز لیقوان یک حوضه برفگیر می باشد، اثر دما در این حوضه و تبدیل برف به رواناب حائز اهمیت بوده و در ادامه مورد بررسی قرار گرفته و نرونی با نام نرون شرطی آستانه دمایی CTT تعریف شده است. مقادیر این نرون بصورت باینری بوده و اعداد صفر و یک را به خود می گیرد. معیار این تفکیک مقدار آستانه دمایی ذوب برف می باشد که برای حوضه لیقوان محاسبه شده است. در پایان نتایج مدل شبکه های عصبی با مدل هیدروگراف ذوب برف بی بعد DSH مقایسه شده است. نتایج نشان دهنده کارایی بهتر شبکه عصبی نسبت به مدل ذوب برف DSH می باشد.
    کلیدواژگان: الگوریتم پس انتشار خطا، شبکه های عصبی مصنوعی، مدل سازی بارش، رواناب، نرون شرطی آستانه دمایی
  • نصرت الله نجفی، منصور پارسازاده، سید جلال طباطبایی، شاهین اوستان صفحه 111
    در کشت هیدروپونیک، شکل نیتروژن و pH محلول غذایی از نظر تاثیر بر ترکیب شیمیایی گیاه اهمیت زیادی دارند. برای بررسی اثر pH و نسبت نیترات به آمونیوم محلول غذایی و برهمکنش آنها بر جذب و غلظت عناصر K، Ca، Mg و Na در ریشه و بخش هوایی اسفناج، آزمایشی به صورت فاکتوریل و در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با دو فاکتور شامل pH محلول غذایی در سه سطح (5/4، 5/6، 8) و نسبت نیترات به آمونیوم محلول غذایی در پنج سطح (100:0، 75:25، 50:50، 25:75، 0:100) و با چهار تکرار در بستر پرلیت و در شرایط گلخانه انجام شد. سه نشای گیاه اسفناج(Spinacia oleracea L.) رقم سیریوس در هر گلدان کشت و با 15 نوع محلول غذایی متفاوت تغذیه شدند. غلظت نیتروژن و سایر عناصر غذایی در محلول های غذایی مذکور یکسان بود. گیاهان پس از 7 هفته رشد برداشت و غلظت عناصر Ca، Mg، K و Na در ریشه و بخش هوایی آنها به روش تر سوزانی تعیین گردید. نتایج نشان داد که تاثیر pH محلول غذایی بر غلظت K ریشه و بخش هوایی، غلظت Ca ریشه، جذب Ca و غلظت Mg بخش هوایی معنی دار بود ولی بر غلظت Na ریشه و بخش هوایی، جذب سدیم، غلظت Mg ریشه و جذب Mg معنی دار نبود. با افزایش pHمحلول غذایی از 5/4 به 8، جذب K و Ca بوسیله اسفناج و غلظت K ریشه به طور معنی داری کاهش یافت در حالی که غلظت K و Mg بخش هوایی و غلظت Ca ریشه به طور معنی-داری افزایش یافت. اثر اصلی نسبت نیترات به آمونیوم و اثر متقابل pHو نسبت نیترات به آمونیوم محلول غذایی بر غلظت K، Ca، Mg و Na ریشه و بخش هوایی و جذب آنها بوسیله اسفناج معنی دار بود. به طور کلی، با کاهش نسبت نیترات به آمونیوم محلول غذایی، غلظت K، Ca، Mg و Na ریشه ها و بخش هوایی و جذب آنها بوسیله اسفناج به طور معنی داری کاهش یافت؛ همچنین، تاثیر نسبت نیترات به آمونیوم محلول غذایی بر غلظت K، Ca، Mg و Na ریشه و بخش هوایی اسفناج به pH محلول غذایی بستگی داشت و برعکس. میانگین غلظت عناصر K، Ca، Mg و Na در بخش هوایی بیشتر از ریشه اسفناج بود. میان غلظت این عناصر در ریشه و غلظت آنها در بخش هوایی و همچنین میان غلظت این عناصر در بخش هوایی و جذب آنها بوسیله گیاه اسفناج همبستگی های معنی داری وجود داشت.
    کلیدواژگان: اسفناج، آمونیوم، پتاسیم، سدیم، کلسیم، منیزیم، نیترات، هیدروپونیک، pH
  • عادل ریحانی تبار صفحه 131
    در این مطالعه سینتیک واجذب منگنز بومی خاک با دی اتیلن تری آمین پنتا استیک اسید در 12 خاک آهکی استریل تحت شرایط آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفت. مقایسه ضرایب تبیین و انحراف معیار مدل های گوناگون سینتیکی نشان داد که که بهترین مدل ها برای توصیف داده ها، معادله دو ثابته و معادله پارابولیک پخشیده میباشند. معادلات درجه صفر، درجه اول، دوم و درجه سوم نتوانستند واجذب منگنز را در خاک های مورد مطالعه توصیف کنند. ضرایب تبیین از معادله درجه صفر تا درجه سوم کاهش نشان داد. کربن آلی و مقدار رس از تاثیر گذار ترین ویژگی های خاک بر واجذب منگنز و ضرایب معادلات سینتیکی دو ثابته و پارابولیک بودند. مقدار منگنز قابل عصاره گیری برای زمان های طولانی مدت (مرتبط با ثابت a معادله دو ثابته) با افزایش مقدار ماده آلی خاک افزایش یافت. کمترین مقدار ثابت a معادله دو ثابته برابر با 585/0 و بیشترین آن برابر با 24/11 میلی گرم منگنز بر کیلوگرم خاک بر دقیقه بوده و مقادیر متناظر برای ثابت b به ترتیب برابر با 313/0 و 554/0 یک بر میلی گرم منگنز بر کیلوگرم خاک می باشد. سرعت عصاره گیری منگنز از خاک (مرتبط با ثابت b) به کلی متغیر بوده و بطور سیستماتیک به هیچ کدام از خواص خاک مرتبط نشد. نتایج تحقیق حاضر نشان داد که احتمالا آزمون رایج خاک برای منگنز، مقدار منگنز، قابل استفاده گیاه را کمتر از مقدار واقعی تخمین می زند.
    کلیدواژگان: خاکهای آهکی، سینتیک، منگنز، واجذب DTPA
  • محمد بهرامی یاراحمدی، محمود شفاعی بجستان صفحه 143
    در بررسی و تحلیل هیدرولیکی کانال های باز، تعیین مقاومت جریان امری ضروری است. مقاومت جریان در کانال های با بستر درشت دانه بیشتر از نوع زبری ذره می باشد. تاکنون مطالعات زیادی در رابطه با برآورد مقدار ضریب مقاومت جریان از طریق اندازه ذرات پیشنهاد شده است که در این مطالعات اثر شکل ذرات چندان مشخص نیست. بنابراین هدف از این تحقیق انجام آزمایشاتی برای تعیین اهمیت نوع و اندازه رسوبات درشت دانه می باشد. در این مطالعه برای تعیین ضریب مقاومت جریان از هشت نوع رسوب درشت دانه شامل 4 نوع رسوب طبیعی نسبتا گرد گوشه و 4 نوع رسوب شکسته تیز گوشه استفاده شد. آزمایش ها در فلومی به طول 10 متر و عرض 25 سانتیمتر و ارتفاع 50 سانتیمتر با شیب کف ثابت 0005/0 انجام شد. نتایج نشان می دهد که علاوه بر پارامتر استغراق نسبی () پارامترهای دیگری مانند عدد فرود () و ضریب شکل مقطع () در برآورد هر چه دقیق تر مقاومت جریان تاثیر بسزائی دارند. همچنین نشان داده شد که در رودخانه های با بستر شنی روابط نیمه لگاریتمی و توانی مقاومت جریان را تقریبا با دقت یکسانی تخمین می زنند. در این تحقیق رابطه ای برای تعیین ضریب مقاومت جریان ارئه گردید.
    کلیدواژگان: رسوبات درشت دانه، ضریب دارسی، ویسباخ، ضریب مقاومت جریان، کانال باز
  • حمیده نوری، عبدالمجید لیاقت، مسعود پارسی نژاد، مجید وظیفه دوست صفحه 157
    در این تحقیق ارزیابی مدل SWAP در شبیه سازی تغییرات سطح ایستابی و شدت جریان زهکشی زیرزمینی در یک واحد زراعی تحت کشت گندم و ذرت دانه ای واقع در شبکه آبیاری و زهشکی وشمگیر در استان گلستان انجام شد. داده های شدت جریان زهکشی روزانه و عمق سطح ایستابی در مراحل زمانی مختلف در سال 86-1385 اندازه گیری شد و نتایج بدست آمده با مقادیر شبیه سازی شده توسط مدل مقایسه گردید. مقایسه آماری براساس مقادیر مجذور مربعات خطا (RMSE) برای برآورد عمق آب زیرزمینی و شدت جریان زهکشی در واحد زراعی مورد مطالعه به ترتیب 55/9 سانتیمتر و 22/0 میلیمتر در روز به دست آمد که حاکی از تطابق خوب مقادیر برآوردی در مقایسه با مقادیر اندازه گیری است. بررسی مقادیر جریان عمودی محاسبه شده توسط مدل و مقایسه داده های عمق آب زیرزمینی اندازه گیری شده و برآورد شده توسط مدل نشان داد که تبادل جریان عمودی بین آب زیرزمینی کم عمق و پروفیل زیرین لایه غیر قابل نفوذ خاک در واحد زراعی مورد مطالعه بسیار ناچیز است و گزینه جریان عمودی صفر برای تبیین شرایط مرزی پایین در مدل به منظور تحلیل سناریوهای مدیریتی مناسب است. بدین ترتیب می توان از SWAP به عنوان مدلی توانمند در برآورد مولفه های هیدرولوژیکی سیستم زهکشی و مدیریت زهاب در اراضی فاریاب استفاده نمود.
    کلیدواژگان: شدت جریان زهکشی، شرایط مرزی پایین، عمق آب زیرزمینی، SWAP
  • محمد ابراهیم بنی حبیب، فریماه سادات جمالی صفحه 173
    هدف تحقیق حاضر، مقایسه توانایی مدل شبکه عصبی مصنوعی و مدل همبستگی خطی چند متغیره در پیش بینی شش ماه آینده جریان ورودی به مخزن سد شاهچراغی در استان سمنان، بر اساس داده های ماهانه آبدهی، دمای متوسط، بارش و سطح پوشش برف چند ماه قبل می باشد. برای تعیین سطح پوشش برف، از تصاویر سنجنده AVHRR ماهواره NOAA استفاده گردیده و جداسازی سطح برف با استفاده از روش جداسازی پدیده ها بر اساس حد آستانه هیستوگرام آنها در باندهای مرئی و حرارتی انجام شده است. یک لایه مخفی و تابع انتقال سیگموئید و تابع آموزش لونبرگ-مارکوارت در ساختار مدل های شبکه عصبی مصنوعی استفاده گردیده است. پنج مدل شبکه عصبی مصنوعی دینامیک و پنج مدل همبستگی خطی چند متغیره با داده های ورودی متفاوت ساخته شده و نتایج آنها مقایسه شد. معیارهای انتخاب بهترین مدل، شامل جذر متوسط خطا(RMSE)، انحراف خطای میانگین(MBE)، میانگین قدرمطلق خطای نسبی (MARE)، حداکثر خطای نسبی (REmax) و ضریب همبستگی (R2) بوده و بهترین نتیجه با مدلی حاصل گردید که داده های بارش، آبدهی و سطح پوشش برف را به عنوان ورودی مدل استفاده کرده است. همچنین بهبود نتایج مدل منتخب نسبت به مدل همبستگی خطی چند متغیره که در تحقیقات قبلی برای پیش بینی جریان به کار رفته است، بررسی شده است. نتایج نشان می دهد شاخص خطای نسبی حداکثر در مدل شبکه عصبی 80% کمتر از مدل رگرسیون خطی چند متغیره است.
    کلیدواژگان: پیش بینی جریان، سد شاهچراغی، سطح پوشش برف، شبکه عصبی مصنوعی دینامیک، همبستگی خطی چند متغیره
  • حمیدرضا فولادمند صفحه 187
    نیاز آبیاری گیاه برابر با نیاز آبی منهای باران موثر می باشد. در برنامه NETWAT نیاز آبی و نیاز آبیاری گیاهان زراعی مهم هر منطقه در سطح کشور گزارش شده است. اما در این برنامه از داده های میانگین استفاده شده و لذا مقادیر نیاز آبی و نیاز آبیاری محاسبه شده در سطح احتمالاتی 50 درصد می باشد. در این تحقیق نیاز آبیاری گیاهان زراعی مهم مناطق آباده، اقلید، داراب، سددرودزن، زرقان، شیراز، فسا و لار در استان فارس برای شرایط میانگین (سطح احتمال 50 درصد) و بحرانی (تبخیر- تعرق زیاد و بارندگی کم) تعیین شد. نتایج نشان داد که مقدار نیاز آبیاری گزارش شده در برنامه NETWAT در 5/88 درصد حالت ها کمتر از مقدار نیاز آبیاری میانگین است. همچنین نتایج نشان داد که مقدار نیاز آبیاری گزارش شده در برنامه NETWAT در 1/98 درصد موارد کمتر از مقدار نیاز آبیاری بحرانی است. لذا با استفاده از نتایج به دست آمده در این تحقیق می توان نیاز آبیاری گیاهان زراعی مهم مناطق مختلف استان فارس را در شرایط میانگین و بحرانی (تبخیر- تعرق زیاد و بارندگی کم) تعیین نمود.
    کلیدواژگان: استان فارس، باران موثر، برنامه NETWAT، نیاز آبی، نیاز آبیاری
|
  • S. Marofi, H. Tabari, H. Zare Abyaneh, M. R. Sharifi Page 1
    In mountainous basins, snow water equivalent (SWE) estimation is an important step of water resources management. The main purpose of this research was the investigation of the weighting method efficiency using GIS in estimating spatial distribution of SWE. To this regard, using the observed snow depth and density, the SWE was initially calculated. Then, the weighting method was used to estimate spatial distribution of SWE. The results of the weighting method were evaluated by the interpolation technique map. Weighted SWE map indicated that very high and high SWE zones were dominant in areas with high elevations, moderate slope and high upwind slopes. In general, the results showed that weighting method is enable to estimate spatial distribution of SWE satisfactorily.
  • Sh Shahmohammadi Kalalagh, Ah Nazemi Page 17
    Use of mathematical models as efficient tools in solute transport studies and management in porous media is usual. The present model by making use of the governing equation for two - dimensional solute transport in a porous medium expresses the ion adsorption effect on solute transport in a saturated semi infinite porous medium.This model has been solved analyticaly under the first type (Dirichlet condition) and the third type (Cauchy condition) boundary conditions. In solute transport by diffusion, the third type boundary condition shows the solute concentration at the boundary or on the soil surface more than that of the first boundary condition. In advection – dispersion solute transport, the solute concentration distribution curves resulting from the first and third boundary conditions because of advection predomination are approximately identical. The effect of ion adsorption on the medium,s solid matrix is evaluated by retardation factor in the model. The retardation factor greater than one causes retardation in solute transport, distribution and dispersion in the medium. The effect of ion adsorption on solute concentration distribution is independent of the selected boundary condition and depends on the modes of solute transport and dispersion in the medium, so as the rate of this effect in advection – dispersion solute transport is more than in diffusion transport.
  • C. Mansouri-Far, Sam Modares Sanavy, Kh Mohammadi Page 29

    In order to study the effect of water deficit stress and nitrogen on yield and compatibility metabolites in two hybrid corn cultivars, an experiment was conducted at the experimental farms of Tarbiat Modarres and Kermanshah Razi Universities. The experimental design was randomized complete block with treatments organized following a split-factorial with three replications. Drought stress at three growth stages (vegetative, reproductive and both vegetative and reproductive) and without water deficit or control were randomized to the main plot units. Combination of two levels of nitrogen fertilizer (100 and 200 kg/ha) and two maize varieties (S.C. 647 and T.C. 647) were appled to the subplot units. The results showed that water deficit stress, nitrogen and cultivar had significant effects on grain yield. Water deficit stress at vegetative phase had significant effect on leaf soluble proteins and was reduced in stress treatments as compared with the control. Soluble protein in the treatments with full fertilizer was more than nitrogen deficit treatments. At the end of each phase of stress (growth stage) water deficit induced a significant increase of proline in leaves. Nitrogen levels showed positive correlation with the loaf proline Content. Water deficit stress led to a significant decrease of chlorophyll content in examined cultivars. Water deficit had a significant effect on free amino acid content of leaf at the end of reproductive stage.

  • S. Golestani-Kermani, Sh Tabatabaei, M. Shayannejad Page 47
    Generally irrigation efficiency is reported too low in most fields of Iran. It can be increased when the design input parameters such as infiltration opportunity and advance time are estimated accurately. Volume balance model (VBM) is introduced as an appropriate model for evaluation of the surface irrigation system and its application in designing the irrigation system. However, the predicted values from this model are not strongly correlated to the hydraulic model due to the model assumptions. The purpose of this research was to develop an improved volume balance model (IVBM) for furrow irrigation system. The IVBM is based on a combination of the VBM and the Zero-Inertia model (ZIM) that was used to desing border irrigation system. For evaluation of the model, it used five series of field data with a differente range of soil texture and the field properties. The data included geometric/hydraulics coefficients, advance time, inflow/outflow discharges, Manning’s coefficient, bed slope and Kostiakov infiltration coefficient. The comparison of the models (VBM and IVBM) has been done with root mean squared error (RMSE) with the observed data. The result shows an increasing of 15-40% accuracy for advance distance estimation of IVBM in comparison with the VBM.
  • P. Varjavand, D. Farsadizadeh, P. Khosravinia, Z. Rafieey Page 59
    Cylindrical weir is one of the broad-crested weirs used extensively due to steady state flow pattern and free passing of suspended materials over it. In this study, flow conditions over five physical models of cylindrical weir were tested and the effects of parameters such as weir diameter, hydraulic head at the upstream side and negative pressure on the weir were investigated. The flow was also simulated using turbulence model by Fluent software and the results were compared with those from the physical model. There was a rise in coefficient of discharge when the total head of flow and negative pressure over the weir were increased. The average relative errors of Fluent software in simulation of upstream flow depth, depth of flow over the weir and coefficient of discharge were 0.914%, 1.39% and 4.172%, respectively. By considering the hydraulic properties of flow over the cylindrical weir, a good agreement between the results of Fluent software and physical model was confirmed.
  • Mm Moayeri, R. Nikpoor, A. Hoseinzadeh Dalir, D. Farsadizadeh Page 71
    In water construction projects, river engineering, and irrigation and drainage engineering, it is vital to estimate the accurate volume of the sediment transported by rivers. As the sediment transport phenomenon is an immensely complex problem, therefore presenting an appropriate solution for precise evaluation of the suspended load in rivers is tedious and the mathematical models are not also accurate enough to be applied. Nowadays application of artificial intelligence systems has been developed as a novel solution in analysis of water resources problems. In this research, the Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) and the Artificial Neural Networks (ANNs) models were utilized to determine suspended sediment rate of Ajichay River. Discharge, sediment load and water level data were used to prepare the models and obtain sediment rating curves. The statistical period is also divided into three seasons, namely dry, wet and snow melting. The accuracy of the models for these periods has been tested. The results showed that ANFIS neuro-fuzzy had better accuracy for determination of suspend sediment loads in comparison with both the ANNS and the rating curve.
  • A. Abbaspour, D. Farsadizadeh, A. Hosseinzadeh Dalir, Aa Sadraddini Page 83
    Hydraulic jump has been used for dissipation of kinetic energy downstream of hydraulic structures such as spillways, chutes and gates. It is found by many researches that if jumps are made to occur on a corrugated bed, tail water and length of jumps will be reduced significantly. During formation of hydraulic jump on a corrugated bed the flow is turbulent, with water and air being mixed together. In the present study numerical simulations of hydraulic jump on corrugated bed were done by the CFD's FLUENT software in two dimensions using standard k-ε and RNG k-ε models. The free surface was determined using the VOF method. The results showed that the k-ε turbulent models and VOF method for predicting water surface in the jump on the corrugated bed were suitable and the relative error of the predicted water surface profiles and measured values were within 2-7 %. The study of the axial velocity profiles at different sections in the jump showed that velocity profiles in different experiments were similar and the agreement between the experimental and numerical results was satisfactory. Also the effects of corrugations on the basic characteristics of the jump such as free surface location, velocity and shear stress distributions were studied for different values of Froude number.
  • Mt Aalami, H. Hosseinzadeh Page 97
    Necessity of river flow forecasting in constructional works, planning for optimal usage of water reservoirs, river training and flood warning has been well recognized. In this regard, the rainfall – runoff process has been widely studied using artificial neural networks modeling. In the current research, multi layer perceptron was applied to forecasting rainfall – runoff of Lighvan Chai snowy basin in East Azarbaijan province. The data of the basin includes daily rainfall, temperature, and runoff which their effects on the efficiency of network were studied at different steps. Getting along with the factors of rainfall and temperature at the current day, previous days and runoff in previous days in entrance matrix has led to the best results for neural networks. As the Lighvan Chai is a snowy basin, the effect of temperature and snowmelt on runoff is very important and a new neuron which is called conditional neuron of threshold temperature was introduced. Figure of this neuron is binary and the numbers are zero – one. The snowmelt temperature is the criterion of using these numbers. The results of neural networks model was compared to those from the dimensionless snowmelt hydrograph (DSH) including a greater efficiency of the neural networks.
  • N. Najafi, M. Parsazadeh, Sj Tabatabaei, Sh Oustan Page 111
    In hydroponic cultures, the effects of nitrogen form and pH of nutrient solution on the chemical composition of plants are important. In order to study their effects on the uptake and concentrations of K, Ca, Mg and Na in root and shoot of spinach plant, a factorial experiment was conducted with two factors including nutrient solution pH at three levels (4.5, 6.5 and 8) and nitrate to ammonium ratio in nutrient solution at five levels (100:0, 75:25, 50:50, 25:75 and 0:100). The experiment was carried out in a completely randomized design with four replications in perlite culture under greenhouse conditions. Three seedlings of spinach plant (Spinacia oleracea L. Sirius cultivar) were cultivated per pot and with 15 different nutrient solutions were nourished. The concentrations of nitrogen and other nutrients in all nutrient solutions were identical. The plants were harvested after seven weeks and spinach root and shoot concentrations of K, Ca, Mg and Na were measured by wet digestion method. Results showed that the effects of nutrient solution pH on the root and shoot concentrations of K, root concentration of Ca, Ca uptake, shoot concentration of Mg were significant, but on the root and shoot concentrations of Na, Na uptake, root concentration of Mg, and Mg uptake were not. By increasing the nutrient solution pH from 4.5 to 8, K and Ca uptake by plant, and root concentration of K significantly decreased, while shoot concentrations of K and Mg, and root concentration of Ca significantly increased. The main effect of nitrate to ammonium ratio in nutrient solution, and the interactive effects of pH and the ratio of nitrate to ammonium on the root and shoot concentrations of K, Ca, Mg and Na, and their uptake by plant beca,e significant. In general, by decreasing the nitrate to ammonium ratio in nutrient solution, the root and shoot concentrations of K, Ca, Mg and Na, and their uptake by spinach plant became significantly decreased. Also, the effect of nitrate to ammonium ratio of nutrient solution on the root and shoot concentrations of K, Ca, Mg and Na, and their uptake by spinach plant was dependent on the nutrient solution pH and vice versa. The average shoot concentrations of K, Ca, Mg and Na were higher than those in root. There were significant correlations between the shoot and root concentrations of these elements, and also between the elements concentrations in the shoot and their uptake by spinach plant.
  • A. Reyhanitabar Page 131
    Kinetics of native Mn desorption by diethlenetriaminepentaacetic acid (DTPA) from 12 calcareous soils of Iran was studied in a laboratory experiment. Comparisons of coefficients of determination (r) and standard errors (SE) for seven different models indicated that the two best models for describing the desorption data in all soils were two-constant rate and parabolic – diffusion equations. The zero, first, second and third order equations could not describe Mn desorption properly and the coefficients of determination (r) decreased from zero to third order. Organic carbon and clay contents were the most pertinent soil characteristics that predicted the rate constants of the two constant and parabolic kinetic models. The amount of extractable Mn for long extraction times (the constant ˝a˝) increased with organic matter content. Constant ˝a˝ ranged from 0.585 to 11.24 (mgMn kg-1min-1) and ˝b˝ from o.313 to 0.554(mgMn kg-1min-1)-1. The rate at which Mn was extracted from each soil (related to the constant b) were quite variable and was not systematically related to any of the measured soil properties. Consequently a soil test for available Mn involving extraction for a quite short time period might underestimate the amount of Mn that was released in reality.
  • M. Bahrami Yarahmadi, M. Shafai Bajestan Page 143
    Determination of flow resistance is an essential parameter for studying and hydraulic analyzing open channels. Flow resistance in channes with coarse materials on bed is mostly due to grain roughness. Over the past decades several studies have been conducted to correlate the flow resistance to the particle size; however the effects of particle shapes are not clear so far. Therefore, it is the purpose of this work to conduct experimental studies to see how important the type and size of coarse sediments are. In this study eight types of sediments; four rounded and four angular sediments have been tested under different flow conditions in a flume of 10 meter long, 25 cm wide and 50 cm height. Experiments were conducted under constant bed slope of 0.0005. Results show that parameters such as relative roughness., Froude number,, and channel shape factor, play important roles in accurate estimation of flow resistance. The results have also shown that in gravelbed rivers the flow resistance can be estimated by semi logarithmic and power equations with the same accuracy. In this study an equation was also proposed for prediction of flow resistance coefficient
  • H. Noory, Am Liaghat, M. Parsinejad, M. Vazifedoust Page 157
    In this study, evaluation of SWAP model in simulating water table fluctuations and subsurface drainage rate was investigated at the wheat- grain maize cultivated unit in the Voshmgir irrigation network, Golestan province. Water table levels and drainage rate data were monitored in the study area at different times during the evaluation period. The statistical comparison based on the root mean square error (RMSE) showed the values of 9.55 cm and 0.22 mm/day for the estimated ground water depth and drainage flow rate, respectively. The simulated groundwater levels and subsurface drainage rate agreed well with those measured values. The analysis of the estimated bottom flux by the model and comparison of the measured and simulated water table depths showed that there was a negligible water exchange between the shallow groundwater and the soil profile beneath the impermeable layer. For analysis of managerial scenarios, no flow condition at the bottom of the soil profile, and zero bottom flux can be applied as the bottom boundary conditions. Therefore, the SWAP is a powerful model in estimating hydrological components of drainage system and drain water management in irrigated areas.
  • Mohammad Ebrahim Banihabib, Farimah Sadat Jamali Page 173
    This study aims to compare the ability of dynamic artificial neural network (DANN) and multivariate linear regression (LR) in forecasting monthly inflow to Shahcheraghi reservoir in Semnan province, Iran. The input data consisted monthly flow discharge, precipitation, mean temperature and snow cover area. Snow cover area was estimated using NOAA-AVHRR images, based on thresholds in histograms of different phenomena in visible and thermal channels. Dynamic artificial neural networks were determined with one hidden layer, Levenberg-Marquardt as training function, and sigmoid as transfer function Moreover, five DANN and five LR models were run with different input data and the results were compared. Root mean square (RMSE), mean bias error (MBE), mean absolute relative error (MARE), maximum relative error (REmax) and R2 (coefficient of determination) are the criteria that were used for models evaluation. The best result is gained with three inputs (inflow discharge, precipitation and snow cover area) by DANN. Regarding linear regression as a classic model in inflow forecasting, the improvement of the results by using DANN was obvious. The REmax of the selected DANN model was almost 85% less than REmax of the selected LR.
  • Hamid Reza Foladmand Page 187
    Irrigation requirement 15 equal to the difference between water requirement and effective rainfall. The values of water irrigation requirements were reported in NETWAT program for various crops at different regions of Iran. However, the mean values were used in that program, therefore, the values of water and irrigation requirements have probability level of 50 percent. In this study, the values of mean irrigation requirement (probability level of 50 percent) and critical irrigation requirement (high evapotranspiration and low rainfall) were predicted for most important agricultural crops in some regions of Fars province such as Abadeh, Eghlid, Darab, Dorodzan Dam, Zarghan, Shiraz, Fasa and Lar. Results showed that the reported values of irrigation requirement by NETWAT program were lower than the values of mean irrigation requirement at 88.5 percent of the cases. Also, the results indicated that the reported values of irrigation requirement by NETWAT program were lower than the values of critical irrigation requirement at 98.1 percent of conditions. Therefore, it is possible to determine the values of mean and critical irrigation requirement (high evapotranspiration and low rainfall) of important agricultural crops in Fars province.